Проектирование червячного вала

Двухконтактные измерительные  схемы получили наибольшее распространение  на автоматизированных станках.

При одноконтактной схеме измерений (рис.4) отсчетное устройство 2 или  его чувствительный элемент закрепляют обычно на столе станка и измеряют расстояние обрабатываемой поверхности  детали 1 от поверхности стола. Полагая, что высота центров в процессе обработки постоянна, можно считать, что измеряется радиус детали.

Одноконтактная схема проста по конструкции, нет необходимости  в вводе и выводе измерительного устройства, и отсутствуют помехи при установке и съеме обрабатываемых деталей.

Рис.2.2.4. Одноконтактное измерительное устройство

Недостатки этой схемы следующие. В измерительную цепь входят узлы станка (стол, передняя и задняя бабки  и т. д.), и силовые и температурные  деформации этих узлов полностью  сказываются на точности показаний. Кроме того, на отсчетное устройство воздействует половина величины изменения диаметра, что также снижает точность измерения.

2.2.2 Схемы установки приборов активного контроля на универсальных круглошлифовальных станках

На протяжении многих лет отечественная  промышленность серийно выпускала  и выпускает два вида приборов активного контроля для круглошлифовальных станков: приборы с трехконтактными  скобами (БВ-711, БВ-3023, АК-3М) и приборы  с двухконтактными скобами (типа БВ-1096).

Однако эти приборы до сих  пор не получили достаточно широкого применения на универсальных круглошлифовальных станках, несмотря на хорошие метрологические  показатели и экономическую целесообразность их применения даже в условиях серийного  производства.

Такое положение объясняется рядом  причин, зависящих в первую очередь  от конструкции скоб, способов их установки  на станке и от вида обрабатываемых деталей.

Все детали, цилиндрические шейки  которых обрабатываются на круглошлифовальных станках, можно разделить на три  группы:

• I группа - детали, имеющие только одну шлифуемую шейку;
• II группа - детали, имеющие несколько шлифуемых шеек одинакового размера;
• III группа - детали, имеющие несколько шлифуемых шеек различных размеров.

В настоящее время все литературные источники рассматривают и рекомендуют  лишь два способа установки скоб на круглошлифовальных станках: установка  трехконтактных скоб 1 с помощью  амортизатора 2 на кожухе 3 шлифовального  круга (рис.2.2.5, а) и установка двухконтактных скоб 1 с помощью механизма подвода - отвода 2 на столе 6 станка (рис.2.2.5, б).

К недостаткам следует отнести  трудность автоматизации ввода  измерительной скобы в рабочее  положение и ее вывода, необходимость  в значительном ходе при вводе  и выводе скобы для установки  и съема обрабатываемых деталей  на станке. Крепление трехконтактных скоб к кожуху шлифовального круга  обладает низкой жесткостью в направлении  продольной подачи, что совершенно исключает возможность продольного  шлифования и вызывает большую погрешность  установки, которая вместе с погрешностью обработки и погрешностью измерения  является составной частью суммарной  погрешности изготовления.

Погрешностью установки названа  погрешность размера обрабатываемой детали, связанная с нестабильностью взаимного расположения детали и скобы, главным образом с перекосом скобы в вертикальной плоскости, проходящей по линии центров станка. Количественно погрешность установки с достаточной полнотой может быть оценена вариацией показаний установленного на станке прибора.

Как показали опыты, вариация показаний  приборов с трехконтактными скобами  при вращающемся шлифовальном круге  и детали может достигать 9 мкм, а  в результате суммарного влияния  всех погрешностей рассеяние размеров в партии достигает величин, соответствующих  полю допуска 2-2а классов точности [4, с.130].

Таким образом, трехконтактные скобы  могут применяться только при  врезном шлифовании деталей 3 - го класса точности, то есть область их применения весьма ограничена.

Рис.2.2.5. Схемы установки приборов активного контроля на круглошлифовальных станках

Крепление двухконтактных скоб на столе  станка позволяет контролировать детали, как при врезном, так и при  продольном шлифовании. Вариация показаний  установленного на станке прибора зависит  от конструкции направляющих механизма  подвода - отвода и в среднем составляет 1,4 мкм, а рассеяние размеров партии обработанных деталей соответствует 1 - му классу точности, то есть двухконтактные скобы приборов типа БВ-1096 позволяют уверенно получать детали 2 - го класса точности.

Однако крепление двухконтактных скоб на столе станка имеет ряд  недостатков, препятствующих их широкому использованию на универсальных  круглошлифовальных станках:

1. Затрудняется установка деталей, особенно тяжелых, в центрах станка.
2. Контроль шлифуемой шейки осуществляется лишь в одном ее сечении, что исключает желательный (в большинстве случаев при продольном шлифовании) одновременный контроль конусности, особенно в процессе шлифования длинных шеек.
3. Подвод и отвод скобы производится специальным обычно гидравлическим механизмом, который заводами - изготовителями вместе со скобами не поставляется.
4. При шлифовании деталей II и III групп рассматриваемый вариант крепления скобы является экономически нецелесообразным. Действительно, при шлифовании этих деталей в одну установку чрезмерно возрастает вспомогательное время на установку скобы вдоль стола и настройку ее на размер, а использование нескольких приборов для контроля каждой шлифуемой шейки исключается ввиду высокой стоимости приборов. В то же время при шлифовании этих же деталей в несколько установок, когда шлифуются поочередно шейки одинакового размера, сильно увеличивается время на установ